수행한다. 이때, 광자를 흡수하여 전자를 주는 재료를 전자 도너(Electron Donor)라고 하며 전자를 받는 재료를 전자 억셉터(Electron Acceptor)라고 한다. 전자 억셉터 물질의 전자친화도가 전자 도너 물질보다 더 크다면 두 계면 사이에 전기장이 형성되어 전하가 분리되어 전류가 흐르게 되는 것이다.[그림3 ]
전기 화학적 태양전지로 비표면적이 큰 나노 입자에 흡착시킨 염료가 가시광을 흡수하여 전자를 생성하고 투명 전극으로 전달되어 전류를 발생시키는 원리이다. 특히, 산환-환원 전해질을 포함하기 때문에 산화-환원 속도 및 나노 입자 표면 제어 기술이 에너지 변환 효율과 밀접한 관계가 있다. 사용
태양전지의 성능을 결정하는데 중요한 요소다. 이와 같이 형성된 결정을 단결정이라고 하는데 이것을 둥글게 잘라 표면을 연마하여 두께 약 300m의 웨이퍼라는 얇은 판을 만든다. 그런 다음 태양전지 구조에 필요한 불순물을 약1000도씨에서 확산법이라는 방법으로 첨가하여 p-n 접합을 만든다. 전기를
흐르면 전류가 발생된다.
태양전지는 결국, 실리콘 반도체의 일종이라고 볼 수 있다. 그러나 가장 큰 차이점은 회로가 아니어서 포토, 식각 등의 공정이 필요 없고, 이것 때문에 셀 제조과정에서의 부가가치가 반도체에 비해 떨어진다. 그만큼 소재의 효율성 등 특성이 반도체보다 더욱 부각된다.
효율을 높이기 위해서는 (i) 가급적 많은 태양 빛이 반도체 내부에 흡수되도록 하고, (ii) 태양빛에 의해 생성된 전자가 쉽게 소멸되지 않고 외부 회로까지 전달되도록 하며 (iii) p-n 접합부에 큰 전기장이 생기도록 소재 및 공정을 디자인해야 한다. 태양전지는 주로 실리콘 소재로 제작되며 현재 상용화
태양전지는 대개 밴드갭이 1.1~1.7eV인 물질들을 사용하는데, 현재까지 상품화 되었거나 연구되고 있는 물질로는 Si(실리콘), GaAs(갈륨비소), CuInSe2(CIS), CdS/CdTe 등이며 이론적인 에너지 변환 효율은 GaAs가 가장 좋은 것으로 알려져 있다. 그러나 이들 물질은 원료 가격이 비싼 것이 단점이다.
2. 광전기화
효율 6%의 태양전지를 처음 만들었고 1970년대에 에너지 파동을 겪으면서 값싸고 신뢰성 있는 태양전지 개발이 본격적으로 이루어지게 되었다.
태양전지는 빛에너지를 받으면 전자가 생기고, 이 전자가 이동하면 반대방향으로 전류가 발생하는 원리를 이용한 것이다. <그림 1-1> 은 실리콘태양전지의
태양전지시설의 초기 설치비가 많이 들고, 현재 기술로는 수명을 10년을 넘기기 어려워 우리나라 대기업들은 최대 25년의 수명을 지니는 태양전지 모듈 개발에 박차를 가하고 있다. 태양전지 모듈에 사용하는 주 재료는 실리콘 반도체이다. 벨기에의 한 스포츠 경기장은 필요한 전기에너지를 태양광으
태양광발전에 영향을 미치는 요소
태양광발전은 근본적으로 햇빛의 양과 세기에 의해서 발전량이 정해지게 된다. 그리고 태양전지는 반도체의 특성상 고온에서는 효율이 떨어지게 된다.
햇빛의 양과 세기는 일사량, 일조시간, 운(雲)량, 강우량, 강우일수, 강설량, 강설일수, 안개일수, 황사일수,
)
• 본격적인 PV system의 상업화는 1940년대와 1950년대 사이에서 이루어 짐
- 1941년 적정한 효율을 내는 실리콘(Si) 태양전지가 연구
- 1954년에 이르러 고순도 결정질 실리콘을 생산할 수 있는 Czochralski 방법이 개발되어 Bell 연구소 에서 4%의 효율을 내는 첫 번째 결정질 실리콘태양전기가 만들어짐